Diagramme des orbites des exoplanètes découvertes. Les orbites des exoplanètes proches de leurs étoiles mères ont tendance à devenir circulaires avec le temps, mais trois des exoplanètes nouvellement découvertes, à l'exception de celle en bas à gauche, ont maintenu des orbites elliptiques malgré leur âge de plus d'un milliard d'années. Crédit : Centre d'Astrobiologie
Les chercheurs ont découvert quatre mini-Neptunes aux compositions riches en substances volatiles autour des naines rouges, à l’aide de télescopes spatiaux et terrestres.
- Des chercheurs ont découvert des mini-Neptunes(1) autour de quatre naines rouges(2)nommés TOI-782, TOI-1448, TOI-2120 et TOI-2406, utilisant les observations d'un réseau mondial de télescopes au sol avec MuSCAT et le TESS télescope spatial.(3)
- Ces quatre mini-Neptunes sont proches de leurs étoiles mères, et toutes trois sont susceptibles d'être sur des orbites excentriques (TOI-782 b, TOI-2120 b, TOI-2406 b).
- Ces mini-Neptunes ne sont pas des planètes rocheuses comme la Terre, mais elles pourraient l'être. Neptune-comme des planètes.
Découverte des Mini-Neptunes
Les astronomes ont découvert des mini-Neptunes autour de quatre naines rouges en utilisant les observations d'un réseau mondial de télescopes au sol et du télescope spatial TESS. Ces quatre mini-Neptunes sont proches de leurs étoiles mères et toutes trois sont susceptibles d’être sur des orbites excentriques.
Caractéristiques des Mini-Neptunes
Planètes entre la taille de la Terre et Uranus/Neptune, connues sous le nom de mini-Neptunes, ne se trouvent pas dans notre système solaire. Cependant, les mini-Neptunes sont relativement courantes en dehors du système solaire et constituent des cibles prometteuses pour la caractérisation atmosphérique par les chercheurs. Télescope spatial James Webb. À quoi ressemblent les mini-Neptunes ?
Illustration du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA
Observations et résultats détaillés
Cette étude a découvert quatre transits(4) des mini-Neptunes à courte période (TOI-782 b, TOI-1448 b, TOI-2120 b et TOI-2406 b) en orbite autour de naines rouges grâce à des observations de suivi avec des télescopes au sol équipés de MuSCAT (une série de caméras simultanées multicolores pour l'étude des atmosphères des exoplanètes en transit).(5)
Ces mini-Neptunes ont des rayons environ 2 à 3 fois supérieurs à ceux de la Terre et des périodes orbitales inférieures à huit jours. De plus, ces mesures de vitesse radiale(6) de leurs étoiles mères, obtenues avec l'IRD (InfraRed Doppler) du télescope Subaru, indiquent que la limite supérieure des masses de ces quatre planètes est inférieure à 20 fois la masse de la Terre.
La relation entre les rayons mesurés et les limites supérieures de masse de ces mini-Neptunes suggère qu'il ne s'agit pas de planètes rocheuses comme la Terre. Leurs intérieurs contiennent probablement des substances volatiles telles que des matériaux glacés comme le H.2O et les ambiances.
Dynamique orbitale et recherche future
L’équipe a également découvert qu’au moins trois (TOI-782 b, TOI-2120 b, TOI-2406 b) de ces quatre mini-Neptunes sont susceptibles de se trouver sur des orbites excentriques. En général, l’orbite d’une planète à courte période autour d’une naine rouge devrait être circulaire en raison de la dissipation des marées. Cependant, trois mini-Neptunes de courte période autour des naines rouges ont maintenu des excentricités non nulles pendant des milliards d'années.
Une interprétation possible de cela est que leurs intérieurs ne sont pas sensibles aux effets des marées. La relation masse-rayon de ces quatre mini-Neptunes suggère qu'il ne s'agit pas de planètes rocheuses. Ainsi, les intérieurs de ces mystérieuses mini-Neptunes pourraient être similaires à ceux de Neptune. Les mini-Neptunes à courte période sont des cibles prometteuses pour les observations atmosphériques avec le télescope spatial James Webb.
Des observations de suivi plus détaillées devraient améliorer notre compréhension des compositions internes et des atmosphères des mini-Neptunes à courte période.
Remarques
- Les mini-Neptunes ou sous-Neptunes sont des planètes dont la taille est comprise entre la taille de la Terre et celle de Neptune (environ 4 fois le rayon de la Terre).
- Étoiles de type M avec des températures effectives inférieures à ~ 3 800 K.
- NASALe télescope spatial de , le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
- Le transit est un phénomène provoqué par une planète bloquant partiellement la lumière des étoiles lorsqu'elle passe devant l'étoile.
- La série MuSCAT est composée de caméras multicolores montées sur des télescopes de classe 1 à 2 m.
- L’attraction gravitationnelle d’une planète fait vaciller son étoile mère. La méthode de la vitesse radiale (ou méthode Doppler) utilise les variations apparentes de la vitesse d'une étoile dans la direction de la ligne de visée pour détecter une planète invisible.
